电路考研复习大纲(第一部分)1.
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电路考研复习大纲
第一部分、直流电路
一、基本概念和基本定律
1、电压、电流的参考方向
电压、电流任意指定的方向。电路中所标的电压、电流方向都是参考方向。
关联参考:当电流的参考方向从参考电压的正极流入时,为关联参考,否则为非关联参考
2、功率
若电压、电流取关联参考,,
若电压、电流取非关联参考,,
,吸收功率,为负载;
,发出功率,为电源。
3、基尔霍夫定律
KCL KVL
在集总电路中,不管是线性元件,还是非线性元件,是时变元件还是非时变元件,KCL、KVL都适应。
4、等效变换
端口向外部有两个引出端扭且两个端扭上的电流同一电流,这样两个端扭即构成电路的一个端口。相应电路即为一端口电路。
等效电路如果两个一端口电路
和
内部结构和参数完全不同,但它
们有相同的端口关系,则两个一端口电路和
外部电路是等效的。
电路等效变换在保持端口关系不变情况下,把电路变换为
,或电路
变换为
。
(1)电阻等效变换
①电阻串、并联两个电阻的并联的等效电阻和分流公式
②等效变换(特别是三个相等电阻情况)
(2)电源等效变换
①几个电压源串联可以等效成一个电压源;几个电流源并联可以等效成一个电流源。
②电压源等效为电流源
电流源等效为电压源
注意:①电压源的方向与电流源的方向是相反的。
②电源等效变换时控制量不能消失。
5、回路(网孔)电流法
以假想的回路(网孔)电流为变量列方程求解的方法。
在列方程时应注意:
(1)回路(网孔)电流方程的标准形式(以三个回路为例)
式中为第
回路的自电阻,
为第
回路与第个回路的互电阻。
为第
回路(网孔)上的电压源的电压的代数和。
(2)自电阻为正;
互电阻:当两个回路(网孔)电流方向相同时,为正;
当两个回路(网孔)电流方向相反时,为负;
当两个回路(网孔)不相邻,或相邻但没有公共电阻时,
为0。
(3) 回路(网孔)上电压源电压的正负:电压源的电压与回路(网孔)电流方向相同时,取负值;相反时,取正值。
(4)受控源可以作为独立电源处理,控制量应用回路(网孔)电流来表示。
(5)无伴电流源存在时,可以选择无伴电流源的电流作为回路(网孔)电流,该电流源只能出现在一个回路(网孔)中。
6、结点电压法
在电路中任选一结点为参考点,其电位为零。其它结点为独立结点。
独立结点与参考结点间电压为结点电压。
以结点电压为变量列方程求解的方法为结点电压法。在列方程时应注意:
(1)结点电压方程的标准形式(以三个结点为例)
式中为自电导,
为互电导。
为注入第
结点的电流源的电流的代数和(包括电压源与电阻串联等效成电流源与电阻并联)。
(2)自电导为正;互电导为负。
(3)注入结点的电流源的电流为正,流出结点的为负。
(4)受控源可以作为独立电源处理,控制量应用结点电压来表示。
(5)无伴电压源存在时,一般选择其负极为参考点。
注意:①用结点法时要充分利用无伴电源来简化计算过程。
②与电流源串联的电阻不参与列方程。
7、叠加定理
(1)表述:在线性电路中,任意电流或电压都相当于电路中每一个电源单独作用时,在该处产生的电流或电压的叠加。
(2)使用叠加定理时应注意
①叠加定理只适用于线性电路,不适宜于非线性电路;
②只能用来叠加电压、电流,不能用来叠加功能功率。
③不作用的电压源用短路替代,不作用的电流源用开路替代,电阻不能改变。
④各分电路的电压、电流的参考方向与原电路相同。
⑤受控电源应保留在电路中。
8、替代定理
(1)表述:在某一电路中,已知第
条支路的电流和电压
,则可用一个电流为
的电流源来替代该支路;或用一个电压为的电压源来替代,或用
一个电阻为的电阻来替代,替代后原电路的其余支路特性保持不变。
(2)应用替代定理时应注意
①叠加定理只适用于线性和非线性电路;
②替代定理应用条件:替代前后应有唯一解;
③电路中任意支路不能与被替代的支路存在耦合关系。
9、戴维宁定理与诺顿定理
(1)戴维宁定理的表述:线性一端口网络对于外电路可用电压源和电阻串联来等效。(等效后的电路称为戴维宁等效电路)
电压源的电压为一端口的开路电压,电阻为将一端口网络内的所有独立电源置零后的输入电阻。(若网络内有受控电源应用加压求流法、开路短路法等方法)
(2)诺顿定理的表述:线性一端口网络对于外电路可用电流源和电阻并联来等效。(等效后的电路称为诺顿等效电路)
电流源的电流为一端口的短路电流,电阻为将一端口网络内的所有独立电源置零后的输入电阻。
10、最大功率传输定理
条件
电阻匹配
计算负载获得最大功率时,一般都是将负载去除,将剩余部分等效成戴维宁等效电路或诺顿等效电路,再根据条件计算。
11、特勒跟定理和互易定理
(1)特勒跟定理
特勒跟定理1
特勒跟定理2 对于网络N和N'有相同的图,各个支路的电压、电流取关联参考。有
(2)互易定理
形式 1 形式2
形式3
(3)互易定理表述:对于一个仅含线性电阻的网络,当在单一激励下,互换激励和响应的位置时,激励与响应的比值不变。